Skillnad mellan adiabatiska och isentropa processer

Adiabatic vs Isentropic Processes

För kemi är universum uppdelat i två delar. Den del vi är intresserade av kallas ett system, och resten kallas omgivningen. Ett system kan vara en organism, ett reaktionskärl eller till och med en enda cell. Systemen utmärks av den typ av interaktioner de har eller genom olika typer av utbyten. Ibland kan frågor och energi bytas ut genom systemgränserna. Den utbytta energin kan ta flera former som ljusenergi, värmeenergi, ljudenergi etc. Om energin i ett system ändras på grund av en temperaturskillnad, säger vi att det har förekommit ett flöde av värme. Ibland finns processer involverade med temperaturvariationer men inget värmeflöde; dessa är kända som adiabatiska processer.

Adiabatiska processer

Adiabatisk förändring är den där ingen värme överförs till eller från systemet. Värmeöverföring kan huvudsakligen stoppas på två sätt. Den ena är att använda en termiskt isolerad gräns så att ingen värme kan komma in eller existera. Exempelvis är en reaktion utförd i en Dewar-kolv adiabatisk. Den andra typen av adiabatisk process sker när en process äger rum varierar snabbt. Därmed finns det ingen tid kvar att överföra värme in och ut. I termodynamik visas adiabatiska förändringar av dQ = 0. I dessa fall finns det ett förhållande mellan trycket och temperaturen. Därför genomgår systemet förändringar på grund av tryck under adiabatiska förhållanden. Detta är vad som händer i molnbildning och storskaliga konvektionsströmmar. Vid högre höjder finns det ett lägre atmosfärstryck. När luften värms upp tenderar den att gå upp. Eftersom det yttre lufttrycket är lågt, kommer det stigande luftpaketet att försöka expandera. Vid expansionen arbetar luftmolekylerna, och detta kommer att påverka deras temperatur. Därför minskar temperaturen när den stiger upp. Enligt termodynamiken förblev energin i paketet konstant, men det kan omvandlas för att göra expansionsarbetet eller kanske för att behålla sin temperatur. Det finns ingen värmeväxling med utsidan. Samma fenomen kan också appliceras på luftkompression (t.ex. en kolv). I det fallet när luftpaketet komprimerar ökar temperaturen. Dessa processer kallas adiabatisk uppvärmning och kylning.

Isentropa processer

Spontana processer händer på ett sätt som ökar universums entropi. När detta händer kan antingen system entropi eller den omgivande entropin öka. Isentropa processen är där system entropi är konstant. Reversibel adiabatisk process är ett exempel på en isentropisk process.